CN102010318A - 一种混合长碳链二元酸的生产方法 - Google Patents

一种混合长碳链二元酸的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于长链二元酸生产技术领域，尤其涉及一种DC10～DC18的混合长链二元酸的生产方法。本发明提供一种以长链二元酸制备过程中的废弃物为原料，经两次脱色和一次酸化生产混合长链二元酸的生产方法。在长链二元酸精制过程中产生的下脚料(重组份)进一步深加工处理，得到了纯度较高的混合二元酸投放市场后，客户反应好，产生了良好经济和社会效益。

Description

一种混合长碳链二元酸的生产方法
技术领域
本发明属于长链二元酸生产技术领域，尤其涉及一种DC10～DC18的混合长链二元酸的生产方法。
背景技术
长碳链二元酸(Long chain dicarboxy acids)是指碳链中含有10个(包括10个)以上碳原子的脂肪族二羧酸(简称DCn)，包括饱和及不饱和二羧酸，是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品，是化学工业中合成高级香料、高性能工程塑料、高温电介质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等重要原料。长碳链二元酸的生产方法有化学合成和生物发酵法，国外主要采用化学合成法生产，生产条件苛刻、成本高、污染严重，我国主要采用生物法生产，反应条件温和，成本低，无污染。
混合长链二元酸是指含有DC10～DC18的长碳链二元酸，以DC11、DC12、DC13、DC14为主要成分，是在长碳链二元酸生产过程中产生的一种副产物。混合长链二元酸的研究是基于长碳链二元酸下游产品的市场需求而开发的一个新品种，与单一的长碳链二元酸相比较，具有成本低，生产工艺简单等优势。以混合长碳链二元酸为原料生产的芳香剂，具有特殊的香型，完全可以代替天然香料。混合酸长链二元酸还可用作高性能防锈剂，为金属加工业提供出色的防锈效果，与使用单一品种长链二元酸生产的防锈剂相比，混合酸具有不可替代的优异性能。
在长碳链二元酸的生物发酵生产过程中，由于菌体的代谢环境的发生变化，如发酵过程中温度的波动、发酵液PH值的变化等造成菌体在代谢过程中会发生一些副反应，产生其它碳链的混合二元酸，此外，由于原料中单一正构烷烃中含有其它碳链的正构烷烃，微生物在代谢的过程中将其氧化转化成相应碳链的二元酸。这些不同碳链的二元酸在提取精制的过程中常常被作为废料给白白扔掉，不但使得后提取产品收率低，同时会污染环境，造成资源的极大浪费。如何变废为宝，综合利用，提高产品的附值，实现经济可持续发展是所有长链二元酸生产企业面临的难题。
长碳链二元酸不溶于水，需溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、乙酸等。在利用溶剂精制长碳链二元酸的生产中，水份、杂质和少量杂碳链的长碳链二元酸进入到溶剂中，称作溶剂母液，母液经蒸馏塔蒸馏后得到溶剂，溶剂可循环使用，在溶剂的回收过程中包含有重组份，主要成份是DC10～DC18不同碳链的二元酸(含量50～80％)、少溶剂和杂质等。常被做为废弃物给扔掉，造成了资源的浪费。
因此，将在长链二元酸精制过程中产生的下脚料(重组份)进一步深加工处理，得到了纯度较高的混合二元酸，投放市场后，客户反应好，产生了良好经济和社会效益。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述的缺陷，提供一种以长链二元酸制备过程中的废弃物为原料，经两次脱色和一次酸化生产混合长链二元酸的生产方法。
本发明可以通过以下技术方案来实现，其具体步骤为：
(1)首先，混合二元酸先做预处理，自然凉干，除去混合二元酸中的溶剂，每次投料时都要取样检测含湿量≤14％；
(2)处理后的样品称为粗样，将粗样投入到脱色罐中，加软水、加碱调PH值至8～10.0，并使其完全溶解，同时，利用浸没式加热器将物料加热至50～80℃，根据物料质量加入活性炭30～50％进行第一次脱色，于50～80℃保温1～2小时；
(3)将脱色料液再进行过滤单元操作得到清液1，清液1中加入活性炭10～30％进行第二次脱色，于50-80℃保温时间30-90分钟，脱色液过滤得到清液2，向清液2中加硫酸调PH至2.0-3.0，利用浸没式蒸汽加热器将酸化液加热至70～95℃，酸化保温1～4小时；
(4)酸化结束后将物料降温至30～40℃进板框压滤，得到的滤饼用软化水洗涤，用量为酸化液的0.5～1倍，以去除可溶性金属离子和杂质，洗涤质量通过测最后一次的导电率确定，以σ≤300mS/m为准；
(5)再用干净的空气将滤饼吹干得到混合二元酸湿品，湿品进行干燥、冷却，干燥过程中要控制好干燥温度，防止干燥温度过高造部分二元酸发生熔融；
(6)最后，将产品进行称重、包装、入库。
在上述步骤(1)中一批里面多取几个样，混均匀后测量干物含量，加液碱溶解后二元酸浓度应在3-6％范围内；并且在自然凉干的过程中要注意被防止物料被污染；
上述步骤(3)中的加硫酸酸化时通过喷雾装置将硫酸以喷雾方式加入，避免二元酸在析出的过程中发生包容现象。
上述步骤(4)中的洗涤方式采用间歇式洗涤，分2～5次顶洗，即洗涤、吹干、洗涤。
在本说明书的陈述中，就“份”和“％”来说，如果没有特别的标记，都以重量为准。
本发明的有益效果：本发明中所述混合长碳链二元酸为原料生产的芳香剂，具有特殊的香型，完全可以代替天然香料；混合酸长链二元酸还可用作高性能防锈剂，为金属加工业提供出色的防锈效果，与使用单一品种长链二元酸生产的防锈剂相比，混合酸具有不可替代的优异性能；在长链二元酸精制过程中产生的下脚料(重组份)进一步深加工处理，得到了纯度较高的混合二元酸投放市场后，客户反应好，产生了良好经济和社会效益。
附图说明
附图1为混合二元酸的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但是本发明不以实施例为限。
实施例1
取重组份5吨，测含湿量12％，投入到脱色罐中，加一次水80吨，加液碱4000L，第一次加活性炭1.75吨，在60℃进行脱色处理70分钟，用板框压滤，向得到的清液再加活性炭600kg进行第二次脱色60分钟，脱色温度50℃，过滤后得到的清液加浓度98％的硫酸1870L进行酸化，调PH至2.7，升温至90℃，保温2小时酸化，降温至35℃进行板框压滤，滤布为400目以上，用软水顶洗三遍，湿样干燥后，检测，称重得到混合二元酸3.2吨。
实施例2
取重组份4.7吨，测含湿量10％，投入到脱色罐中，加一次水80吨，加液碱3800L，加活性炭1.70吨，在65℃进行脱色处理70分钟，用板框压滤，向得到的清液再加活性炭700kg进行第二次脱色65分钟脱色温度65℃，过滤后得到的清液加加入浓度为95％的硫酸1750L进行酸化，调PH至2.5，升温至90℃，保温2小时酸化，降温至36℃进行板框压滤，滤布要求400目以上，用软水顶洗三遍，湿样干燥后，检测，称重得到混合二元酸2.8吨。
实施例3
取重组份4.5吨，测含湿量9％，投入到脱色罐中，加一次水85吨，加液碱3500L，加活性炭2.0吨，在63℃进行脱色处理73分钟，用板框压滤，向得到的清液再加活性炭650kg进行第二次脱色70分钟，脱色温度60℃，过滤后得到的清液加浓度为95％的硫酸溶液1670L进行酸化，调PH至2.8，升温至87℃，保温2.5小时酸化，降温至33℃进行板框压滤，其中滤布要求400目以上，用软水顶洗三遍，湿样干燥后，检测，称重得到2.85混合二元酸吨。
实施例4
取重组份4.4吨，测含湿量11.5％，投入到脱色罐中，加一次水75吨，加液碱3300L，加活性炭1.75吨，在66℃进行脱色处理70分钟，用板框压滤，向得到的清液再加活性炭500kg进行第二次脱色60分钟，脱色温度75℃，过滤后得到的清液加浓度为98％的硫酸1620L进行酸化，调PH至2.9，升温至89℃，保温1.5小时酸化，降温至37℃进行板框压滤。其中滤布要求400目以上，用软水顶洗三遍，湿样干燥后，检测，称重得到2.36混合二元酸吨。
实施例5
取重组份4.2吨，测含湿量13.7％，投入到脱色罐中，加一次水75吨，加液碱3300L，加活性炭1.35吨，良66℃进行脱色处理75分钟，用板框压滤，向得到的清液再加活性炭550kg进行第二次脱色65分钟，脱色温度80℃，过滤后得到的清液加浓度为95％的硫酸1570L进行酸化，调PH至2.9，升温至92℃，保温1.5小时酸化，降温至35℃进行板框压滤，滤布要求400目以上，用软水顶洗三遍，湿样干燥后，检测，称重得到2.1混合二元酸吨。
经济效益分析
以5批生产为例，产品收率及消耗统计如下表一
表一
Figure GSA00000113531700061
表二、成本分析
Figure GSA00000113531700062
每天按四班三转生产，一个班工作8小时，每班需15人，每人每天工资计70元。四班计60人，全部人员共计需70人，每天产量按10吨计，人工成本：490元/吨产品。
设备折旧及其他：2500元/吨产品。
混合二元酸市场价按3～3.5万元/吨计。
则每吨混合二元酸利润为：17700～22700元。

Claims (4)

1.一种混合长碳链二元酸的生产方法，其特征在于：以长链二元酸制备过程中的废弃物为原料，经两次脱色和一次酸化处理制备而得。
2.如权利要求1所述的混合长碳链二元酸的生产方法，其特征在于：其具体步骤为：
(1)首先，混合二元酸先做预处理，自然凉干，除去混合二元酸中的溶剂；每次投料时都要取样检测含湿量≤14％；
(2)处理后的样品称为粗样，将粗样投入到脱色罐中，加软水、加碱调PH值至8～10.0，使其完全溶解，同时利用浸没式加热器将物料加热至50～80℃，根据物料质量加入活性炭30～50％进行第一次脱色，于50～80℃保温1～2小时；
(3)将脱色料液再进行过滤单元操作得到清液1，清液1中加入活性炭10～30％进行第二次脱色保温于50-80温度保温30-90分钟，脱色液过滤得到清液2，向清液2中加硫酸调PH至2.0-3.0，利用浸没式蒸汽加热器将酸化液加热至70～95℃，酸化保温1～4小时；
(4)酸化结束后将物料降温至30～40℃进板框压滤，得到的滤饼用软化水洗涤，用量为酸化液的0.5～1倍，以去除可溶性金属离子和杂质，洗涤质量通过测最后一次的导电率确定，以σ≤300mS/m为准；
(5)再用干净的空气将滤饼吹干得到混合二元酸湿品，湿品进行干燥、冷却，干燥过程中要控制好干燥温度，防止干燥温度过高造部分二元酸发生熔融；
(6)最后，将产品进行称重、包装、入库。
3.如权利要求1所述的混合长碳链二元酸的生产方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的酸化时采用喷雾方式，将硫酸喷洒至清液中，避免二元酸在析出的过程中发生包容现象。
4.如权利要求1所述的混合长碳链二元酸的生产方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的洗涤方式采用间歇式洗涤，分2～5次顶洗，即洗涤、吹干、洗涤。
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